萬能材料試驗機

萬能材料試驗機也叫萬能拉力機或電子拉力機， 獨立的伺服載入系統，高精度寬頻電液伺服閥，確保系統高精高效、低噪音、快速回響，採用獨立的液壓夾緊系統，確保系統低噪音平穩運行，且試驗過程試樣牢固夾持，不打滑。萬能材料試驗機是採用微機控制全數字寬頻電液伺服閥，驅動精密液壓缸，微機控制系統對試驗力、位移、變形進行多種模式的自動控制，完成對試樣的拉伸、壓縮、抗彎試驗，符國家標準GB/T228-2010《金屬材料室溫拉伸試驗方法》的要求及其他標準要求。

基本介紹

• 中文名：萬能材料試驗機
• 別名：萬能拉力機等
• 適用於：橡膠、塑膠、紡織物等
• 用途：構件的拉伸,壓縮,彎曲

相關用途

電子萬能材料試驗機適用於橡膠、塑膠、紡織物、防水材料、電線電纜、網繩、金屬絲、金屬棒、金屬板等材料的拉伸試驗，增加附具可做壓縮、彎曲、環剛度試驗。

功能特點

產品名稱：電子萬能材料試驗機、萬能材料試驗機、30噸、60噸、100噸萬能材料試驗機。

主要用途：適用於金屬材料及構件的拉伸,壓縮,彎曲,剪下等試驗,也可用於塑膠,混凝土,水泥等非金屬材料同類試驗的檢測。

性能特點：本機採用液壓加力,油缸下置,液晶顯示測力,主體與測力計分置的設計,具有操作方便,工作穩定可靠,試驗精度高,載入平穩的特點。整機外型簡潔,試驗空間可調整。測量採用高精度感測器,檢測結果數字曲線顯示,並可直接存儲,數據處理,列印出結果及曲線,具有聯網等功能。能滿足GB/T228-2002,GB/T5224-1995,GB/T232-1999國家標準的技術參數要求。

萬能材料試驗機

採用高速DSP平台，其高集成度、強大的控制、數據處理能力、高可靠性，採用自適應PID算法的全數字、力、變形、位移控制系統，實現力、變形、位移全數字控制，各控制環間可自動切換，可進行試驗力、變形、位移等速率控制及保持，USB2.0通訊，即插即用接口此種接口可實現熱插拔，即具有即插即用功能。使得各接口布局工整合理，插拔方便，系統板採用4層PCB獨特抗干擾布線方法，抗干擾能力強，整個控制系統具有很高的性價比、高可靠性，採用微機控制全試驗過程，實時動態顯示負荷值、位移值、變形值、試驗速度和試驗曲線。採用微機進行數據處理分析，試驗結果可自動保存，試驗結束後可重新調出試驗曲線，通過曲線遍歷重現試驗過程，全中文的Windows平台下的試驗軟體，具有很強的數據和圖形處理功能，可即時列印出完整的試驗報告和試驗曲線，具備完善的限位保護、超載保護、急停等安全保護功能。

主要配置

高精度感測器 1支

（進口感測器，精度高，重複性好，不會產生零點漂移.經久耐用。國產感測器，靈敏度低，不能清零，每次測試數據偏差較大。）

伺服控制系統 1 套

伺候電機 1台

（伺服系統是通過機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統， 其作用是使輸出的機械位移（或轉角）準確地跟蹤輸入的位移（或轉角）比普通電機，功耗低，扭矩大，速度控制廣而精準，高低數運轉扭矩相當，有帶伺服閉環控制，高精度制動。一般使用於自動化，精密儀器，精密設備。）

台灣高精度滾珠軸承+滾珠絲桿 2套

（非梯形螺桿，梯形螺桿燥音大，易磨損，間隙大，精度低。高精度滾珠軸承+滾珠絲桿成本是普通梯形絲桿的好幾倍，其優點，間隙小，移動距離精度高，能保證電機勻速直線運動，摩擦小，燥音小，經久耐用。）

電機直接配套台灣減數機結構 1套

（有公司採用，皮帶加大小飛輪結構，容易打滑，兩邊不能同步所以會經常卡死.發瑞儀器是減數機滾珠絲桿伺服電機採用整體結構，同步帶控制，減小傳動誤差或打滑）

電路部分的主要元器件採用進口。

按試樣定做夾具一付。

產品標準

萬能材料試驗機符合GB 8808 、GB 13022、GB 1040、GB 4850、GB 7753、GB 7754、GB 453、GB/T 17200、GB/T 16578、GB/T 7122、GB/T 2790、GB/T 2791、GB/T 2792、ASTM E4、ASTM D828、ASTM D882、ASTM D1938、ASTM D3330、ASTM F88、ASTM F904、ISO 37、JIS P8113、QB/T 2358、QB/T 1130等試驗標準， 電腦式萬能材料試驗機《GB/T16491-1996 電子萬能試驗機》標準

分類方法

1、按分類方法可以分為金屬材料試驗機、橡塑拉力機，非金屬材料試驗機、動平衡試驗機、振動台和無損探傷機等。其中材料試驗機加荷方法、結構特徵、測力原理、使用範圍都各不相同。

2、按加荷方法分類，可分為靜負荷試驗機靜態和動負荷試驗機動態，靜態試驗機主要包括，萬能試驗機，液壓萬能試驗機和電子萬能試驗機，壓力試驗機，拉力試驗機，扭轉試驗機，蠕變試驗機。其中動態試驗機又主要包括疲勞試驗機，動靜萬能試驗機、單向脈動疲勞試驗機、衝擊試驗機等。

3、按測力方式分類，可分為機械測力試驗機和電子測力試驗機。

4、按控制方式分類，可分為手動控制和微機伺服控制試驗機；按油缸位置分類，可分為油缸上置式和油缸下置式試驗機。

5、按試驗力分類，5KG.100KG.500KG,1T 2T .3T,5T.10噸，20噸，30噸，50噸，60噸，100噸，200噸，300噸，500噸，1000噸萬能材料試驗機

電子試驗

電子萬能材料試驗機採用機電一體化設計 ，主要由測力感測器、伺服驅動器、微處理器、計算機及彩色噴墨印表機構成。高精度伺服調速電動機可設定無級試驗速度。各集成構件間均採用插接方式聯接。落地式機型，造型塗裝均充分考慮了現代工業設計，人體工程學之相關原則。

電子萬能材料試驗機

液壓試驗

液壓萬能材料試驗機是用於金屬、非金屬等各種材料的拉伸、壓縮、彎曲、剪下試驗或一些構件的特殊試驗，該機結構緊湊、外型美觀、性能可靠，具有較高的性能價格比，是用戶比較理想的測試設備。

液壓萬能材料試驗機主要技術參數：

最大試驗力：300KN

測量範圍：4%-100%F.S

測力示值相對誤差：±1%

速度精度：±5%設定值

上下壓盤間最大距離：600mm

拉伸鉗口間最大距離：600mm

彎曲試驗支滾間距離：30-460mm

圓試樣夾持直徑：10-32mm

扁試樣夾持厚度：0-20mm

扁試樣夾持寬度：≤60mm

剪下試樣直徑：0-10mm

支柱間有效距離：435mm

活塞行程：200mm

電機功率：2KW

主機外形尺寸：740×460×1965mm

油源控制櫃外形尺寸：1080×650×1200mm

重量（約）：1700kg

檢定方法

萬能材料試驗機的檢定方法，根據試驗機被檢區間的力值，將相應力值的標準拉力試樣裝夾在試驗機上，按GB/T228-2002標準規定的速度讓試驗機對標準拉力試樣進行拉伸，當標準拉力試樣處於拉伸狀態時在其上裝上引伸計或貼上應變片，讓拉力試驗機繼續對標準拉力試樣進行拉伸，引伸計或應變片將標準拉力試樣的伸長量顯示出來，該方法利用胡克定律，根據標準拉力試樣的伸長量換算為力值與試驗機度盤力值進行對比，來確定試驗機的精度。該方法極大的簡化了檢定的操作過程，對試驗機原始拉伸狀態的日常檢定帶來極大方便和標準化。

【主權項】

1.萬能材料試驗機的檢定方法，其特徵在於，首先根據被檢區間拉力試驗機的力值，選擇標準拉力試樣，標準拉力試樣的力值為該區間滿量程力值的60%～90%之間選擇，將標準拉力試樣裝夾在拉力試驗機上，按GB/T228-2002標準規定的速度讓拉力試驗機對標準拉力試樣進行拉伸，當拉力試驗機的指針稍有擺動時立刻停止拉伸，即標準拉力試樣處於拉伸狀態，此時在標準拉力試樣上裝上引伸計或貼上應變片，按GB/T228-2002標準規定的速度讓拉力試驗機繼續對標準拉力試樣進行拉伸，引伸計或應變片將標準拉力試樣的伸長量顯示出來，根據胡克定律，將伸長量換算為拉力值，再與拉力試驗機度盤上與標準拉力試樣相同的力值點進行對比，根據比對值的差來確定試驗機技術狀態及精度

測試項目

（一）普通測試項目：（普通顯示值及計算值）

●拉伸應力　●拉伸強度

●扯斷強度　●扯斷伸長率

●定伸應力　●定應力伸長率

●定應力力值　●撕裂強度

●任意點力值　●任意點伸長率

●抽出力　●粘合力及取峰值計算值

●壓力試驗　●剪下剝離力試驗

●彎曲試驗　●拔出力穿刺力試驗

（二）特殊測試項目：

1. 彈性係數即彈性楊氏模量

定義：同相位的法向應力分量與法向應變之比。為測定材料剛性之係數，其值越高，材料越強韌。

2.比例限：荷重在一定範圍內與伸長可以維持成正比之關係，其最大應力即為比例限。

3.彈性限：為材料所能承受而不呈永久變形之最大應力。

4.彈性變形：除去荷重後，材料的變形完全消失。

5.永久變形：除去荷重後，材料仍殘留變形。

6.屈服點：材料拉伸時，變形增快而應力不變，此點即為屈服點。屈服點分為上下屈服點，一般以上屈服點作為屈服點。屈服（yield）：荷重超過比例限與伸長不再成正比，荷重會突降，然後在一段時間內，上下起伏，伸長發生較大變化，這種現象叫作屈服。

7.屈服強度：拉伸時，永久伸長率達到某一規定值之荷重，除以平行部原斷面積，所得之商。

8.彈簧K值：與變形同相位的作用力分量與形變之比。

9. 有效彈性和滯後損失：在萬能材料試驗機上，以一定的速度將試樣拉伸到一定的伸長率或拉伸到規定的負荷時，測定試樣收縮時恢復的功和伸張時消耗的功之比的百分數，即為有效彈性；測定試樣伸長、收縮時所損失的能與伸長時所消耗的功之比的百分數，即為滯後損失。

測試結果

試驗結果之整理方法由發瑞儀器整理. 拉力機計算公式，拉力試驗機,萬能材試驗機計算公式

8.1 啞鈴狀試驗片之截面積=厚度（㎝）×平行部分寬度（㎝）1KG≠9.8N

8.2拉力強度TB(Kg/cm2）=最大拉力(Kg)F/試片截面積（c㎡）A

拉力強度Mpa(N/mm2）=最大拉力（N)F/試片截面積（m㎡）A

8.3 伸長率EB(%) =（）斷裂時標點距離L1-原標點距離L0)/原標點距離L0×100%

8.4 粘著強度TF(Kg/c㎡）=剝離的最大力（Kg)F/試片寬（cm)b

粘著強度TF(N/m㎡）=剝離的最大力（N)F/試片寬（mm)b

8.5 撕裂強度TS(Kg/cm2）=最大拉力（Kg)F/試樣厚度（cm)t

撕裂強度TS(N/mm2）=最大拉力（N)F/試樣厚度（mm)t

8.6 拉應力Mn(Kg/cm2）=特定伸長率時之荷重（N)F/試片截面積（m㎡）A

拉應力Mn(N/mm2）=特定伸長率時之荷重（N)F/試片截面積（m㎡）A

（此處Mn之n系表示特定伸長率（%），例如M300系表示伸長率300%時之拉應力）。

8.7 伸長率（%）=伸長量/原長（夾口間距）*100%

9. 拉力機計算公式，拉力試驗機，萬能材料試驗機試驗結果之整理方法

9.1 試驗結果之數目：試驗片規定4個，但不足時，可採用3個，甚至2個，在此情況下，須要註明試片數。

9.2 拉力機計算公式，拉力試驗機，萬能材料試驗機試驗結果：抗拉強度與伸長率：抗拉強度與伸長率，依測定值之大小順序排列。其為S1、S2、S3及S4，而依照下列計算：a.試驗片4個時：TB或EB=0.5S1+0.8S2+0.1(S3+S4） b.試驗片3個：TB或EB=0.7S1+0.2S2+0.1S3 c.試驗片2個：TB或EB=0.9S1+0.1S2 9.3 抗應力：拉應力由測定值之平均值表示之。記錄：在試驗結果表上，必須記錄下列各項：

A.抗拉強度（Kg/cm2） 、伸長率（%) 、拉應力（Kg/cm2）。

B.試驗機之能力（容量）。C.試驗片之形狀及試驗片號。D.試驗溫度。E.其它必要事項。拉力機計算公式，拉力試驗機，萬能材料試驗機

操作規程

1. 接上電源，待系統進入待機界面。

2. 按“檢測鍵” ，根據系統顯示，選擇相應的試驗類型。

3. 按相應數字鍵，再按確認鍵，進入萬能材料試驗機測試系統；在當前對話框 中輸入試件標號，確認並保存標號；然後進入品種編號的選擇界面，根據系 統顯示，輸入試件個數，確認並保存；輸入試驗品種編號選擇試驗材料品種， 按確認鍵，則系統顯示“測試系統對話框” 在當前對話框中輸入材料品種 ， 編號，按確認鍵，在系統顯示的對話框中輸入試件直徑（或試件面積） ，確認， 進入檢測界面。

4. 打開電機開關，加荷開始，同時觀察力值（或位移、峰值）及速率，按下量 程鍵切換力值量程。

5. 當試件斷裂後，試驗完成，自動列印試驗數據。

螢幕使用

1、參數顯示屏：顯示力量及各種參數。

2、kg、N、LB：單位千克顯示燈，燈亮時即FORCE螢幕顯示力量值，單位為千克力，相應的LB、N也相同，按AUTO鍵可自由的切換；

3、PEAK—顯示最大力值鍵：按一下PEAK指示燈亮，此時保留測試最大值或破裂值；再按則

PEAK指示燈滅取消保留測試最大值；同時再測試時可進行取點；

4、PRINT—列印鍵，有接印表機時按此鍵即可列印相關的參數；

5、SET—功能設定鍵：其與其它的鍵配合可完成相關的參數設定；

6、AUTO—單位切換鍵：按此鍵單位在kg、N、LB之間進行切換；

7、ZERO---歸零鍵：清除顯示屏上已有的數值至清零狀態；

參數設定

一、日期，時間顯示

1.開機倒數完成後，顯示日期 d060322

2.日期顯示後，然後顯示時間 t101208

二、日期，時間，斷點比率及定值設定

步 驟 操作 顯示 解釋

1 接通電源後

按SET 【d 060311】 接通電源後，按住SET鍵不放可進入參數設定模式

2 按SET移位

按PRINT增加

按PEAK確認

【d 060322】 日期設定

如須修改,按SET鍵可移位，按PRINT鍵可增大數字，

按PEAK鍵確認，則進入下一程式

3 按SET移位

按PRINT增加

按PEAK確認 【t 101208 】 時間設定

如須修改，按SET鍵可移位，按PRINT鍵可增大數字，

按PEAK鍵確認，則進入下一程式

4 按SET移位

按PRINT增加

按PEAK確認 【 b 85 】 斷點比率設定

如須修改，按SET鍵可移位，按PRINT鍵可增大數字，

按PEAK鍵確認，則進入下一程式

5 按SET移位

按PRINT增加

按PEAK確認 【 A 50.00】 定量值設定（註：此機的容量為500KG，此參數設為480.00為宜）

如須修改，按SET鍵可移位，按PRINT鍵可增大數字，

按PEAK鍵確認，則退出參數設定模式

校正程式

一﹑校正項目：力量值、行程

二﹑校正器具：標準砝碼、電子秒表及標準直鋼尺

三﹑校正周期：一年

四﹑校正步驟：以下解說為廠內自校方式。

1.力量值校正：

1.1 將顯示器歸零，取標準重量砝碼輕掛於上夾具連線頭，記錄顯示力量值，並計算與標準重量砝碼之差，誤差應不超出±1%。

1.2單位轉換：1kgf=9.80665牛頓注意

萬能材料試驗機圖片

■ 對測試值有質疑時，需上述校正。

■ 原則上力量值校正應由該公司客服部或國家認可的計量單位之執行，

如屬貴公司自行調校而造成之品質問題該公司概不負責。

2.測試速度校正：

2.2首先記錄機台下夾具之位置，依機台右側“速度對照表”調整速度設定鈕選擇校正速度。（使用標準直鋼尺量測下夾具行程）。

2.2起動機台的同時讓電子秒表開始計時一分鐘，秒表到達時間的同時按下機台UP或DOWE鍵，根據秒表的時間，記錄下夾具行程值即為每分鐘之速率（mm/min），觀察下夾具行程值與直鋼尺之差，請適當調整速度設定鈕，再次行走機台以測得正確之數值，並計算下夾具行程誤差值，應不超出±1%。

維護保養

1. 工作前，檢查工作檯下的減速機，是否有潤滑油。

2. 絲槓上下兩端軸承內的潤滑脂一般3-5年更換一次。

3. 試驗機的絲槓、絲母，每半年加一次潤滑脂。

4. 保持試驗機的清潔。

保養方法

萬能材料試驗機屬於高精度的檢測儀器，日常的維護保養對保證設備的正常運行及測量精度具有很重要的意義。

萬能材料試驗機

主機保養：

1、機器所配的夾具應塗上防鏽油保管；

2、由於液壓萬能試驗機的鉗口經常使用，容易磨損，氧化皮太多時，容易導致小活塞損傷漏油，所以鉗口處應經常打掃，保持清潔（最好每次做完試驗後進行清掃）；

3、鑲鋼板與襯板接觸的滑動面、襯板上的燕尾槽面應保持清潔，定期塗一層薄的MoS2 （二硫化鉬）潤滑脂；

4、定期檢查鉗口部位的螺釘，如發現鬆動，及時擰緊；

5、定期檢查鏈輪的傳動情況，如發現有鬆動，請將張緊輪重新張緊；

油源的保養：

1、定期檢查主機和油源處是否有漏油的地方，如發現有漏油，應及時更換密封圈或組合墊；

2、根據機器的使用情況及油的使用期限，定期更換吸油過濾器和濾芯，更換液壓油。

3、長時間不做試驗時，注意關斷主機電源。如果機器在待機狀態，轉換開關應打到“載入”檔，因為如果轉換開關打在“快退”檔，電磁換向閥一直在通電狀態，會影響該器件的使用壽命。

控制系統保養

1、定期檢查控制器後面板的連線線是否接觸良好，如有鬆動，應及時緊固；

2、試驗後若有一段較長的時間不用機器時，關閉控制器和電腦；

3、控制器上的接口為一一對應，插錯接口可能對設備造成損壞；

4、插拔控制器上的接口必須關閉控制器電源。

以上都是萬能試驗機的有關保養的一些知識，請廣大試驗機用戶詳細閱讀，確保試驗機的使用壽命延長。

選用

一、在套用範圍上

電子萬能試驗機，廣泛套用於各種金屬、非金屬及複合材料，如木材、塑膠型材、電線電纜、紙張、薄膜、橡膠、醫藥、食品包裝材料、織物等進行拉伸性能指標的測試。同時可根據用戶提供的國內、國際標準定做各種試驗數據處理軟體和試驗輔具。數字顯示電子萬能試驗機適合於只求力值、抗拉強度、抗壓強度等相關數據的用戶，如需求取較為複雜參數，微機控制電子萬能試驗機是更好的選擇。

二、在使用性能上

電子萬能試驗機，不用油源，所以更清潔，使用維護更方便；它的試驗速度範圍可進行調整，試驗速度可達500mm,試驗行程可按需要而定，更靈活；測力精度高，有些甚至能達到；體積小、重量輕、空間大、方便加配相應裝置來做各項材料力學試驗，可以做到一機多用。

液壓萬能試驗機，受油源流量的限制，試驗速度較低。手動液壓萬能試驗機，操作較為簡易，價格便宜，但控制精度較低；電液伺服萬能試驗機，則性能門式數顯電子萬能試驗機相比，除速度低外，控制精度也不遜色；採用負荷感測器的微機控制電液伺服萬能試驗機，力值精度也可以達到0.5%左右，且在做大噸位的材料力學試驗時，更可靠、更穩定、性價比更高。

電子萬能試驗機主要採用伺服電機作為動力源，絲槓、絲母作為執行部件，實現試驗機移動橫樑的速度控制。在傳動控制上，主要有兩種形式，同步帶和減速機；在測力上電子萬能試驗機均採用負荷感測器。

三、在結構特點上

液壓萬能試驗機主要採用高壓液壓源為動力源，採用手動閥、伺服閥或比例閥作為控制元件進行控制。普通液壓萬能試驗機只能進行人工手動實現載入，屬於開環控制系統，受價格因素的影響，

測力感測器一般採用液壓壓力感測器。而電液伺服類萬能試驗機則是採用伺服閥或比例閥作為控制元件進行控制，國內有些廠家亦已經採用高精度負荷感測器來進行測力。

四、在性價比上

以下的電子萬能試驗機更有優勢。液壓萬能試驗機主要用於金屬、非金屬材料和零件、部件、構件的拉伸、壓縮、彎曲等力學性能試驗。液壓萬能試驗機是工礦企業、建築建材、質檢中心、水利水電、橋樑工程、科研院所、大專院校力學試驗室的理想的試驗設備。

手動控制的液壓萬能試驗機，適合工礦企業的成品檢驗、材料指標測試；而電液伺服萬能試驗機，則適合要求較高的鋼鐵、建材檢測類的試驗室、科研機構及大專院校。

發展歷史

我國第一台萬能材料試驗機是由鄧曰謨教授研製的。鴉片戰爭中誕生的中國近代機械工業，從一開始就具有半殖民地半封建的特點，中國民族資本創辦的企業一直處於帝國主義、封建主義和官僚買辦的重壓之下，境況十分艱難。直到20世紀上半葉，中國的機械工業仍然極為落後，主要的機器設備都是依賴進口，機械產品的設計和製造也大都由洋人把持。鄧曰謨就是在這種歷史條件下開始自己在機械工程領域的探索和奮鬥的。

1930年，鄧曰謨被聘為北洋大學教授。南京國民政府教育部規定，凡是工科院校必須建立實驗室。但當時的教學實驗儀器設備幾乎全靠進口，且價格昂貴，如一台50000磅材料試驗機需花費15000多美元，而政府對學校的撥款極為有限。為了克服這個困難，鄧曰謨下決心自己設計、自己製造。1932年至1933年，鄧曰謨依託機械研究社，經過一系列艱苦試驗，成功地設計製造出了材料試驗室、水力實驗室的一系列儀器設備，如油壓試驗機、衝擊試驗機、水泥拉力機、流速計、混流水泵、兩級水泵、水輪機等，除了裝備北洋大學的材料試驗室和水力實驗室外，還供給山東大學、中山大學、河南大學、重慶大學、焦作工學院、河南水利專門學校及全國其他許多高校的有關實驗室使用。其中50000磅材料試驗機為當時由中國人自己設計和製造的第一台萬能材料試驗機，可以進行有關材料機械性能的一系列靜力試驗。